無人機(jī)需要爬升/快速飛行等耗電量較高的飛行狀態(tài)時，開啟高放電倍率電芯輸出，關(guān)閉低放電倍率電芯輸出，抑或可以兩種電芯同時輸出以提供充沛電力供系統(tǒng)使用。
[0020]其中，全控型半導(dǎo)體器件是控制電路的一部分，其余還包括有微控制單元、采樣電路等，全控型半導(dǎo)體器件為一種器件類型，包含有MOSFET、GTO、IGBT等，并且，不僅限于M0SFET、GT0、IGBTο
[0021]本實(shí)施例還提供了一種無人機(jī)電池管理方法，其中，包含如下步驟:
首先，步驟A:飛行控制器控制無人機(jī)的飛行，飛行器在控制無人機(jī)飛行的同時將飛行狀態(tài)信息和控制信息發(fā)送給控制電路。然后步驟B:控制電路在收到飛行器發(fā)來的飛行狀態(tài)信息和控制信息后，控制電路是通過設(shè)置控制芯片來對狀態(tài)信息與控制信息進(jìn)行分析，判斷出無人機(jī)飛行所需用電量的大小數(shù)值，并通過設(shè)置M0SFET/GT0 /IGBT全控型半導(dǎo)體器件來控制不同電量的輸出。
[0022]最后再執(zhí)行步驟C:控制電路根據(jù)無人機(jī)飛行所需用電量，控制高放電倍率電芯組和低放電倍率電芯組的開關(guān)以及配比，并輸出電源，其中，在檢測到無人機(jī)處于懸停/平穩(wěn)飛行等耗電量較低的狀態(tài)時，關(guān)斷高放電倍率電芯電力輸出，開啟低放電倍率電芯輸出。在檢測到無人機(jī)需要爬升/快速飛行等耗電量較高的飛行狀態(tài)時，開啟高放電倍率電芯輸出，關(guān)閉低放電倍率電芯輸出，抑或可以兩種電芯同時輸出以提供充沛電力供系統(tǒng)使用。
[0023]或者，步驟C中，控制電路所控制的高放電倍率電芯組設(shè)置為高放電倍率鋰電芯組，其能量密度為180_200Wh/kg ;控制電路所控制的低放電倍率電芯組設(shè)置為低放電倍率鋰電芯組，其能量密度為250-260Wh/kg。
[0024]如此，由于無人機(jī)續(xù)航時間受制于當(dāng)前鋰電池行業(yè)能量密度限值，較高放電倍率鋰電芯能量密度一般為180-200Wh/kg，而低放電倍率鋰電芯能量密度可達(dá)到250-260Wh/kg。對于常規(guī)的懸停/巡航等飛行狀態(tài)，所需的電流較小，但在爬升狀態(tài)或高速飛行時的電力需求會激增，為了滿足該情況的用電需求只能被迫選擇高放電倍率鋰電芯，導(dǎo)致整體能量密度偏低。本實(shí)施例通過對電源管理系統(tǒng)的改良，將不同種類電芯一同管理動態(tài)調(diào)度，因?yàn)闊o人機(jī)在正常飛行狀態(tài)下多數(shù)時間都處于懸停/巡航等小電流需求場景，所以能顯著提高電池組的平均能量密度。同時還可針對不同的使用場景靈活改變電芯的配比，在平緩飛行居多的使用場景中提高低放電倍率電芯比例，在需要大動作快速飛行場景中提高高放電倍率電芯比例以達(dá)到最佳續(xù)航時間。
[0025]以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無人機(jī)電池管理系統(tǒng)，其特征在于: 包括高放電倍率電芯組、低放電倍率電芯組、與高放電倍率電芯組和低放電倍率電芯組分別連接，并用于控制高放電倍率電芯組和低放電倍率電芯組的開關(guān)以及配比的控制電路、用于將飛行狀態(tài)信息和控制信息傳遞給控制電路的飛行控制器、以及由控制電路控制的電源輸出端； 其中，控制電路中設(shè)置有全控型半導(dǎo)體器件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)電池管理系統(tǒng)，其特征在于:高放電倍率電芯組和低放電倍率電芯組采用的電芯電池分別為鎳氫電池、或鉛酸電池、或鋰電池、或超級電容、或飛輪電池。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)電池管理系統(tǒng)，其特征在于高放電倍率電芯組設(shè)置為高放電倍率鋰電芯組，其能量密度為180-200Wh/kg，低放電倍率電芯組設(shè)置為低放電倍率鋰電芯組，其能量密度為250-260Wh/kg:。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)電池管理系統(tǒng)，其特征在于:控制電路中設(shè)置有MOSFET/GTO /IGBT全控型半導(dǎo)體器件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)電池管理系統(tǒng)，其特征在于:每一高放電倍率電芯組或每一低放電倍率電芯組設(shè)置有至少兩節(jié)電池。6.一種無人機(jī)電池管理方法，其特征在于，包含如下步驟: A:飛行控制器控制無人機(jī)的飛行，并將飛行狀態(tài)信息和控制信息發(fā)送給控制電路； B:控制電路對飛行姿態(tài)信息和遙控信息進(jìn)行分析，并判斷出無人機(jī)飛行所需用電量； C:控制電路根據(jù)無人機(jī)飛行所需用電量，控制高放電倍率電芯組和低放電倍率電芯組的開關(guān)以及配比，并輸出電源。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無人機(jī)電池管理方法，其特征在于:步驟C中，控制電路所控制的高放電倍率電芯組設(shè)置為高放電倍率鋰電芯組，其能量密度為180-200Wh/kg ;控制電路所控制的低放電倍率電芯組設(shè)置為低放電倍率鋰電芯組，其能量密度為250-260Wh/kg。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無人機(jī)電池管理方法，其特征在于:步驟B中:控制電路是通過設(shè)置控制芯片來對狀態(tài)信息與控制信息進(jìn)行分析，判斷出無人機(jī)飛行所需用電量，并通過設(shè)置MOSFET/GTO /IGBT全控型半導(dǎo)體器件來控制不同電量的輸出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無人機(jī)電池管理系統(tǒng)及方法，其中，系統(tǒng)包括高放電倍率電芯組、低放電倍率電芯組、與高放電倍率電芯組和低放電倍率電芯組分別連接，并用于控制高放電倍率電芯組和低放電倍率電芯組的開關(guān)以及配比的控制電路、用于將飛行狀態(tài)信息和控制信息傳遞給控制電路的飛行控制器、以及由控制電路控制的電源輸出端；其中，控制電路中設(shè)置有全控型半導(dǎo)體器件。本發(fā)明能夠根據(jù)不同的用電需求動態(tài)調(diào)整不同規(guī)格電芯的電力輸出，從而提高電量的綜合利用率。
【IPC分類】H02J7/00, H02J7/36
【公開號】CN105244978
【申請?zhí)枴緾N201510818763
【發(fā)明人】宜爾軒
【申請人】深圳飛馬機(jī)器人科技有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月24日